2017_2018学年高中物理第16周牛顿运动定律培优试题新人教版

第16周 牛顿运动定律
（测试时间：45分钟，总分：70分）
班级：____________ 姓名：____________ 座号：____________ 得分：____________
一、选择题（共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．一木块静止在水平桌面上，下列说法中正确的是
A．木块在桌面上受到向上的弹力，是由于木块发生微小的形变而产生的
B．木块在桌面上对桌面向下的压力，是由于木块受到重力而产生的
C．桌面受到的压力与木块受到的支持力是一对平衡力
D．木块对桌面的压力使得桌面发生了弹性形变
【答案】D
2．在物理学发展史上，伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做了巨大贡献。以下选项中符合伽利略和牛顿观点的是
A．两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明：物体受力越大则速度就越大
B．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方
C．两物体从同一高度做自由落体运动，较轻的物体下落较慢
D．一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明：静止状态才是物体不受力时的“自然状态”
【答案】B
【解析】A项，物体速度与其受力没有直接关系，故A错误；B项，设人起跳前一瞬间车速为v，人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上起跳后，人在水平方向以速度v做匀速运动，而车厢在做加速运动，车厢在水平方向上的位移大于人在水平方向上的位移，则人会落在起跳点的后方，故B正确；C项，自由落体运动，物体下落的快慢与物体的轻重没有关系，故C错误。D项，在光滑水平面上，做匀速直线运动的物体，其受力平衡，说明匀速直线运动状态也是“自然状态”，故D错误。
3．小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动。质量为M的小孩单独从滑梯上滑下，加速度为a1；该小孩抱着一只质量为m的小狗再从滑梯上滑下（小狗不与滑梯接触），加速度为a2，则a1和a2的关系为
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】设滑梯倾角为θ，小孩与滑梯之间的动摩擦因数为μ，由牛顿第二定律得，即下滑的加速度为，则可知加速度a与质量m无关，所以选项D正确。
4．甲、乙两辆汽车从同一点同时出发，沿同一方向行驶，它们运动的v–t图象如图所示。下列判断正确的是
A．在t1时刻以前，乙车的速度比甲车的大
B．在t1时刻以后，乙车的加速度比甲车的大
C．在0~t1时间内，甲车所受合力大于乙车所受合力
D．在0~t1时间内，甲、乙两车的平均速度相等
【答案】B
5．如图所示，自由落体的小球从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短过程中，小球速度、合力、加速度的变化情况正确的是
A．小球一接触弹簧就做减速运动
B．小球一直做匀加速运动
C．合力先变小，后变大
D．加速度先变大，后变小
【答案】C
6．一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是
A．车速越大，它的惯性越大
B．质量越大，它的惯性越大
C．车速越大，刹车后滑行路程越长
D．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大
【答案】BC
【解析】质量是物体惯性大小的唯一的量度，与物体的运动状态无关，所以A错误，B正确；车速越大，所需制动距离越大，与物体惯性的大小无关，所以C正确，D错误。故选BC。
7．如图是某些同学根据实验数据画出的图形，下列说法中正确的是
A．形成图（甲）的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小
B．形成图（乙）的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
C．形成图（丙）的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
D．形成图（丁）的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小
【答案】BD
【解析】A．甲图a?F图象纵轴有截距，表明F=0时小车加速度不为零，即小车已经具有了一定的加速度，原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大，故A错误；B．乙图a?1/M图象纵轴有截距，表明小车质量无穷大，即1/M为零时，加速度不为零，说明平衡摩擦力时长木板倾角过大，故B正确；C．丙图a?F图象加速度与拉力成正比，说明刚好平衡了摩擦力，C错误；D．丁图a?1/M图象横轴有截距，加速度为零时质量不是无穷大，说明平衡摩擦力时长木板倾角过小，D正确。故选BD。
8．如图1所示，一轻弹簧下端固定在水平面上，上端放置一小物体，小物体处于静止状态。现对小物体施一竖直向上的拉力F，使小物体向上做匀加速直线运动，拉力F与物体位移x的关系如图2所示，a、b、c均为已知量，重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内。则下列结论正确的是
A．开始时弹簧的压缩量为c
B．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态
C．物体的加速度大小为
D．物体从开始运动到离开弹簧的过程经过的时间为
【答案】AD
弹簧的劲度系数：，加速度：，故C错误；从物体开始运动到离开弹簧过程，物体的位移为：c，根据匀变速直线运动的位移公式得：，解得运动时间：，故D正确。所以AD正确，BC错误。
二、实验题（共2小题，共12分）
9．（6分）如图为“探究物体的加速度与质量和受力的关系”的实验装置。沙和沙桶的质量为m，小车和砝码的质量为M。实验中将沙和沙桶的重力作为细线对小车的拉力。
（1）实验前，在进行平衡摩擦力的操作时，下列注意事项正确的是_______。
A．应该让小车连接纸带并穿过打点计时器
B．必须让小车连接沙桶
C．纸带和沙桶都应连接
D．纸带和沙桶都不能连接
（2）现保持沙和沙桶的总质量m不变，改变小车和砝码的总质量M，探究加速度和质量的关系。如图是某次实验中打出的一条纸带，交变电流的频率为50 Hz，每隔4个点选一个计数点，则小车的加速度为________m/s2（保留两位有效数字）。通过实验得到多组加速度a、质量M的数据，为了方便准确地研究二者关系，一般选用纵坐标为加速度a，则横坐标为_________（填“M”或“”）。
【答案】（1）A （2）0.20 （每空2分）
10．（6分）在利用打点计时器探究加速度与力、质量的关系的实验中，
（1）本实验应用的实验方法是_______________。
（2）以下做法正确的是______。
A．平衡摩擦力时，应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．小车释放前应靠近打点计时器，且应先接电源再释放小车
D．“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足，对探究过程不会产生影响
（3）实验中打出的纸带如图所示。相邻计数点间的时间是0.1 s，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度是________m/s2。（保留两位有效数字）
（4）如图a，甲同学根据测量数据画出a－F图线，表明实验的问题是________。
（5）乙、丙同学用同一装置实验，画出了各自得到的a－F图线如图b所示，说明两个同学做实验时______取值不同。它们的大小关系为乙____丙。（填大于或小于）
【答案】（1）控制变量法 （2）BC （3）0.46 （4）没有平衡摩擦力或没有完全平衡掉摩擦力 （5）小车质量 小于（每空1分）
车仍然可以在轻推下保持匀速运动，所以不需要重新平衡摩擦力，故B正确；小车释放前应靠近打点计时器，实验中要先接通电源，然后释放小车，故C正确；实验中必须满足“重物的质量远小于小车的质量”，否则重物的重力不能当作小车的合外力，实验不成立，故D错误；故选BC；
（3）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小
；
（4）当F不等于零时，加速度仍然等于零，物体还未开始加速运动，知没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不彻底；
（5）a–F图线的斜率表示质量的倒数，可知两同学做实验时选择物体的质量不同，乙图线的斜率大于丙图线的斜率，则乙的质量小于丙的质量。
三、计算题（共3小题，共34分）
11．（9分）在水平面上有一质量m=1.0 kg的物体。物体与水平面间动摩擦因数μ=0.25，现用轻细绳将物体由静止沿水平方向拉动。拉力F=10.0 N，经时间t=4.0 s绳子突然断了。（g=10 m/s2）求：
（1）绳断时物体的速度大小；
（2）物体运动的总时间。
【答案】（1）30 m/s （2）16 s
12．（12分）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，t=0时刻开始，小物块与木板一起以12 m/s共同速度向右运动，直到小木块刚好停在长木板的右端，小木块的大小忽略不计。小物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数。小木块的质量为m1=2 kg，木板的质量为m2=4 kg。g=10 m/s2。求：
（1）小木块在木板上滑动时受到的摩擦力的大小；
（2）牛顿第二定律的公式是：a=F合/m，意思是物体运动的加速度与物体所受的外力的合力成正比，与物体本身的质量成反比。请求出小木块在木板上滑动时的加速度大小。
（3）长木板的长度是多大？
【答案】（1）2 N （2）1 m/s2 （3）54 m
（3）设木块的加速度为a1，木板的加速度为a2
对木板：（2分）
解得a2=4 m/s2（1分）
则木板的长度：。（3分）
13．（13分）如图（a），用升降机从静止开始竖直向上搬运重力为30 N的物体，物体相对升降机静止。若物体所受弹力与时间的变化关系如图（b）所示，求：（取）
（1）秒内，物体的加速度；
（2）秒内，物体的位移大小；
（3）秒内，物体的位移大小。
【答案】（1）（2）（3）
【解析】（1）依据牛二定律，解得；（2分）
（2）依据运动学公式，解得，（2分）
做匀速运动，位移；（1分）
（3）依据位移关系匀加速，（1分）
匀速的位移，（1分）
匀减速的位移，依据牛二、牛三定律，，（2分）
，解得，故，（2分）
所以位移：。（2分）